¿En qué piensa el cerebro dormido? – Ciencia diaria

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Dormimos en promedio un tercio de nuestro tiempo. Pero, ¿qué hace el cerebro durante estas largas horas? Utilizando un enfoque de inteligencia artificial que puede decodificar la actividad cerebral durante el sueño, científicos de la Universidad de Ginebra (UNIGE) en Suiza han podido vislumbrar lo que pensamos cuando dormimos. Al combinar la resonancia magnética funcional (fMRI) y la electroencefalografía (EEG), el equipo de Ginebra proporciona evidencia sin precedentes de que el trabajo de clasificar los miles de información procesada durante el día ocurre durante el sueño profundo. De hecho, en este momento, el cerebro, que ya no recibe estímulos externos, puede evaluar todos estos recuerdos para quedarse solo con los más útiles. Para ello, establece un diálogo interno entre sus diferentes regiones. Además, asociar una recompensa con información específica estimula al cerebro a memorizarla a largo plazo. Estos resultados, a ser descubiertos en la revista Comunicaciones de la naturaleza, por primera vez abren una ventana a la mente humana mientras duerme.

En ausencia de herramientas capaces de traducir la actividad cerebral, el contenido de nuestros pensamientos dormidos permanece inaccesible. Sin embargo, sabemos que el sueño juega un papel importante en la consolidación de la memoria y el manejo emocional: cuando dormimos, nuestro cerebro reactiva la pista de memoria acumulada durante el día y nos ayuda a regular nuestras emociones. “Para saber qué regiones del cerebro se activan durante el sueño y descifrar cómo estas regiones nos permiten consolidar nuestra memoria, hemos desarrollado un decodificador capaz de descifrar la actividad cerebral en el sueño profundo y a qué corresponde”, explica Virginie Sterpenich. , investigadora del laboratorio de la profesora Sophie Schwartz en el Departamento de Neurociencia Básica de la Facultad de Medicina de la UNIGE e investigadora principal de este estudio. “En particular, queríamos ver hasta qué punto las emociones positivas juegan un papel en este proceso”.

Durante el sueño profundo, el hipocampo, una estructura del lóbulo temporal que almacena rastros temporales de eventos recientes, envía información que ha almacenado durante el día de regreso a la corteza cerebral. Se establece un diálogo que permite la consolidación de la memoria al repasar los hechos del día y reforzar así el vínculo entre neuronas.

Combinación de resonancia magnética, electroencefalografía e inteligencia artificial

Para realizar su experimento, los científicos sometieron a los voluntarios a una resonancia magnética a primera hora de la tarde y les hicieron jugar dos videojuegos: un juego de reconocimiento facial similar a “¿Adivina quién?” y un laberinto en 3D desde el que tienes que encontrar la salida. Se eligieron estos juegos porque activan regiones cerebrales muy diferentes y, por lo tanto, son más fáciles de distinguir en las imágenes de resonancia magnética. Además, los juegos se manipularon sin el conocimiento de los voluntarios para que solo se pudiera ganar uno de los dos juegos (la mitad de los voluntarios ganó uno y la otra mitad ganó el segundo), de modo que el cerebro asoció el juego ganado con una emoción positiva.

Luego, los voluntarios durmieron en la resonancia magnética durante una o dos horas, la duración de un ciclo de sueño, y su actividad cerebral se registró nuevamente. “Combinamos EEG, que mide los estados de sueño, y la resonancia magnética funcional, que toma una imagen de la actividad cerebral cada dos segundos, y luego usamos un ‘decodificador neuronal’ para determinar si la actividad cerebral observada. Durante el período de juego, reapareció espontáneamente durante dormir “, explica Sophie Schwartz.

Incluso cuando está dormido, al cerebro le gustan las recompensas.

Al comparar las imágenes de resonancia magnética de las fases de vigilia y sueño, los científicos observaron que durante el sueño profundo, los patrones de activación cerebral eran muy similares a los registrados durante la fase de juego. “Y, muy claramente, el cerebro ha revivido el juego ganado y no el juego perdido al reactivar las regiones utilizadas durante la vigilia. Tan pronto como te vas a dormir, la actividad cerebral cambia. Poco a poco, nuestros voluntarios comenzaron a ‘pensar’ sobre ambos juegos, nuevamente, y luego casi exclusivamente sobre el juego que ganaron cuando se durmieron profundamente “, dice Virginie Sterpenich.

Dos días después, los voluntarios realizaron una prueba de memoria: por un lado reconociendo todas las caras del juego y por otro lado encontrando el punto de partida del laberinto. Nuevamente, cuantas más regiones cerebrales relacionadas con los juegos se activaban durante el sueño, mejor era el rendimiento de la memoria. Por tanto, la memoria asociada a la recompensa es mayor cuando se reactiva espontáneamente durante el sueño. Con este trabajo, el equipo con sede en Ginebra abre una nueva perspectiva en el estudio del cerebro dormido y el increíble trabajo que realiza cada noche.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Ginebra. Nota: El contenido se puede cambiar por estilo y longitud.

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